izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-7-51-55izmertech-1816Research ArticleТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯTHERMOPHYSIC MEASUREMENTSПерспективы использования модифицированного нулевого метода измерений температуры датчиками сопротивленияProspects for the use of a modified zero method for measuring temperature with resistance sensorsФилатовА. В.FilatovA. V.

Томск

Alexander V. Filatov

Tomsk

ilsash@mail.ruСердюковК. А.SerdyukovK. A.

Томск

Konstantin A. Serdyukov

Tomsk

konstantinserdyukov@gmail.comНовиковаА. А.NovicovaA. A.

Томск

Anastasiya A. Novicova 

Tomsk

nerra-nerra@mail.ruТомский государственный университет систем управления и радиоэлектроникиРоссияTomsk State University of Control Systems and RadioelectronicsRussian Federation202012072023075155Copyright © Филатов А.В., Сердюков К.А., Новикова А.А., 20232023Филатов А.В., Сердюков К.А., Новикова А.А.Filatov A.V., Serdyukov K.A., Novicova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izmt.ru/jour/article/view/1816

Рассмотрены вопросы применения линейных измерительных устройств для измерения температуры. При измерениях температуры резистивными термодатчиками предложено использовать модифицированный нулевой метод, который обеспечивает инвариантность измерителя к изменениям коэффициента усиления измерительного тракта. Нулевой баланс в измерительном тракте автоматически поддерживается синхронным выполнением амплитудно-импульсной и широтноимпульсной модуляций и использованием следящей схемы регулировки длительности широтного сигнала. При достижении нулевого баланса длительность импульса управления широтной модуляцией связана линейной зависимостью с сопротивлением термодатчика. Модификация нулевого метода позволяет упростить конструкцию термометра с резистивным чувствительным элементом и повысить точность и линейность его характеристики преобразования путём замены активных прецизионных узлов двумя пассивными – прецизионными сопротивлениями. Рассмотрены погрешности измерений температуры модифицированным нулевым методом. Описана калибровка изготовленного цифрового термометра с миниатюрным резистивным термодатчиком из платины. Предложенную модификацию нулевого метода измерений можно применять при создании приборов, содержащих датчик с чувствительным элементом – электрическим сопротивлением, изменяющимся под воздействием неэлектрической величины.

The issues of the use of linear measuring devices for measuring temperature are considered. A method for measuring temperature by resistive temperature sensors based on a modification of the zero method is described. This modification ensures the invariance of the meter to changes in the gain of the measuring path. Zero balance in the measuring path is automatically supported by the synchronous execution of pulse-amplitude and pulse-width modulation and using a tracking circuit for adjusting the width of the latitudinal signal. When reaching zero balance, the pulse width of the latitude modulation control is connected linearly with the resistance of the temperature sensor. The errors of temperature measurements by the modified zero method are considered. The calibration of the manufactured digital thermometer with a miniature resistive temperature sensor made of platinum is described. The proposed modification of the zero measurement method can be used to create devices containing a sensor with a sensitive element – electrical resistance, changing under the influence of a non-electric quantity.

измерение температурырезистивные термодатчикимодификация нулевого метода измеренияtemperature measurementresistive temperature sensorsmodification of the zero measurement method.ReferencesКлаассен К. Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике: Пер. с англ. М.: Постмаркет, 2000. 352 с.Klaaccen K. B., Electronic measurement and instrumentation, Cambridge University Press, 1996. 528 p.Джонс М. Х. Электроника – практический курс: Пер. с англ. М.: Постмаркет, 1999. 528 с.Jones M. H., A practical introduction to electronic circuits, Cambridge University Press, 1998. 352 p.Филатов А. В. Анализ источников погрешностей входного блока модифицированного нулевого микроволнового радиометра // Измерительная техника. 2016. № 3. С. 40–43.Filatov A. V., Measurement Techniques, 2016, vol. 59, no. 3, pp. 266271. https:/doi.org/10.1007/s11018-016-0956-7Filatov A. V., Modern Instrumentation, 2015, vol. 4, no. 3, pp. 1931. https:/doi.org/10.4236/mi.2015.43003Filatov A. V., Modern Instrumentation, 2015, vol. 4, no. 3, pp. 1931. https:/doi.org/10.4236/mi.2015.43003Пат. № 2485462 РФ / А. В. Филатов, А. Г. Лощилов, А. В. Убайчин // Изобретения. Полезные модели. 2013. № 17.Filatov A. V., Lochilov A. G., Ubaichin A. V., RF Patent no. 2485462, Byull. Izobret., no. 17 (2013)Шахов Э. К. Об одной возможности терморезистивного измерения температуры // Датчики и системы. 2005. № 3. С. 13–15.Shakhov E. K., Datchiki i Sistemyi, 2005, no. 3, pp. 1315 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.